Топырақ – орасан зор табиғи байлық. Ол малды азықпен, адамдарды азықпен, өнеркәсіпті тауар өндіруге қажетті шикізатпен қамтамасыз етеді. Топырақ жасау ғасырлар мен мыңжылдықтар бойы жалғасып келеді. Ал бүгінде адамзат алдында жерді дұрыс пайдалану мәселесі тұр. Ал бұл топырақтың құрылымы, қасиеттері, құрамы және құрылымы туралы білімсіз мүмкін емес.
Жердің құнарлы қабатының зерттелу тарихы
Тіпті XVIII ғасырда ғалымдар топырақтың әртүрлі компоненттерден тұратынын байқаған. Бұл мүлікке қызығушылық кейінірек қайта басталды. Осылайша, Германияда 1879 жылдан 1899 жылға дейін бұл саладағы зерттеулер жыл сайын Волней мен оның мектебімен жарияланды. Көптеген зертханалық зерттеулер топырақтың физикалық қасиеттерінің оның кесектерінің мөлшеріне және шаңның құрамына тәуелділігін анықтады.
1877 жылы ғалым П. А. Костачев тың жерлерді жыртқаннан кейін олардың тез шашырап кететінін, бұл түсімділіктің төмендеуіне әкелетінін атап көрсетті. Топырақ құрылымы танаптар көпжылдық шөптесін өсімдіктердің астында қалғаннан кейін ғана қалпына келтірілді. Бұл зерттеулердің маңызы зор болды. Олар егіншілікте топырақ құрылымын дәлелдедімаңызды агротехникалық рөл атқарады.
Өткен ғасырдың 30-40 жылдарында жердің жоғарғы қабатын зерттеуге көп көңіл бөлінді. Сонымен бірге ғалымдар құнарлылық мәселесінде топырақтың құрылымына ерекше мән берді. Олар бұл екі терминді синонимдер дәрежесіне көтерді.
Топырақтың құрылымы мен оның маңызын өткен ғасырдың 50-60 жылдарында ғалымдар іс жүзінде қарастырған жоқ. Бұған шөп егістік жүйесіне қатысты сын себеп болды. Зерттеушілер құнарлылық мәселелерінде топырақ құрылымының рөліне күмән келтіре бастады. Кейде олар мұны мүлдем жоққа шығаратын.
Алайда кейбір ғалымдар бұл салада зерттеу жұмыстарын жалғастырды. Ал мұнда академик В. В. Медведевтің еңбектері ерекше ерекшеленеді. Ғалымдар микроморфологиялық әдістер арқылы топырақтың құрылымын және оның маңызын зерттеді. Сонымен бірге ол алынған мәліметтерді талдауға және қорытындылауға мүмкіндік беретін заманауи математикалық құралдарды пайдаланды. Медведев жұмысының нәтижесі 2008 жылы топырақ құрылымы туралы монографиялық еңбек болды. Бұл жұмыста жердің жоғарғы қабаттарының жылу және ауа режимінің жақсаруы өсімдіктердің өсуіне тікелей және жанама әсер ететінін сенімді түрде дәлелдейтін зерттеулер қорытындыланды.
Негізгі анықтама
Топырақ құрылымы дегеніміз не? Бұл терминнің анықтамасы оның көлемі мен пішіні бойынша ерекшеленетін әртүрлі агрегаттардың (кесектердің) жиынтығы екенін көрсетеді. Бұл элементтердің әрқайсысы өсімдік тамырларымен, қарашірікпен және т.б. арқылы өзара байланысқан заттардан тұрады.
Топырақ құрылымының маңызы зор. Бұл топырақ құнарлылығына жауап беретін негізгі фактор. Әсіресе адам үшін жоғарғы горизонттағы топырақ құрылымының маңызы зор. Бұл өсімдіктердің тамыр жүйесінің дамуы жүретін қабат. Онда әртүрлі топырақ организмдері тіршілік етеді. Осы көкжиектен өсімдіктердің өсуіне қажетті қоректік заттар мен судың жеткізілуі келеді. Сондықтан топырақтың үстіңгі қабаты оның сұйық, қатты және газ тәрізді фазалары арасында оңтайлы қатынаста болуы керек. Бұл пропорция келесідей - 25:50:25.
Құрылысы бойынша топырақтардың жіктелуі
Жердің жоғарғы горизонттары басқаша көрінуі мүмкін. Олар құрылымсыз және құрылымдық. Бұл түрлердің біріншісіне күйі жеке бөлшек ретінде сипатталатын гранулометриялық элементтер жатады. Құрылымсыз топырақтың жарқын мысалы - құмды. Оның құрамында аздаған гумус пен саз бөлшектері бар. Топырақ құрылымының өтпелі типтері құрылымсыз және құрылымдық арасында болады. Оларда агрегаттардың бір-бірімен байланыстары өте әлсіз өрнектелген.
Құнарлы топырақ құрылымдық болып саналады. Ол жел мен су эрозиясына жақсы қарсы тұрады, сонымен қатар жыртқанда оңай ыдырайды. Топырақтың құрамы мен құрылымы оны құнарлыға жатқызуға мүмкіндік берсе, онда ауа, жылу және су режимдерінің үйлесімді үйлесімі болады. Бұл фактор өсімдіктердің қоректенуіне және биологиялық процестердің дамуына оң әсер етеді.
Құрылымы жоқ топырақтар суды жақсы сіңіре алмайды. Сонымен қатар, мұндай жерлерде жаңбыр ағыны эрозияға әкеледі. Мұндай топырақтардағы ауа мен су антагонист болып табылады. Жаңбыр жауған жаңбыр мұндай жер көкжиектерінде ылғал қалдырмайды. Бұл судың қарқынды капиллярлық көтерілуіне байланысты болады. Топырақ құрғап жатыр. Сонымен қатар өсімдіктер қажетті мөлшердегі сұйықтықпен және қоректік заттармен қамтамасыз етілмейді. Осының бәріне қарамастан, құрылымы жоқ топырақты танаптарда жоғары өнім алуға болады. Дегенмен, бұл агротехнологияны жоғары деңгейде ұстау үшін тұрақты жұмысты қажет етеді.
Құнарлы қабат құрылымының қалыптасуы
Жердің жоғарғы көкжиегі бір мезгілде болатын екі процестің әсерінен өсімдіктер тіршілігіне қолайлы болады. Осылайша, топырақ құрылымының қалыптасуы қабаттың әртүрлі пішіндегі және өлшемдегі агрегаттарға механикалық бөлінуі нәтижесінде пайда болады. Екінші процесс нәтижесінде алынған элементтерге ішкі қасиеттер мен құрылым береді.
Ғалымдардың зерттеулері топырақ құрылымының қалыптасуы химиялық, физика-химиялық, биологиялық және физикалық-механикалық факторлардың әсерінен мүмкін болатынын көрсетті.
Осылайша, агрегаттардың түзілуі кептіру мен ылғалдандырудың, мұздату мен ерітудің кезектесуі кезінде жүреді. Топырақтың құрамы мен құрылымы өсімдіктердің өсіп келе жатқан тамырларының қысымынан шұңқырлы жануарлардың тіршілік әрекетінің әсерінен өзгереді. Жердің үстіңгі қабатының және қондырғының әртүрлі өңдеу өрістерінің қасиеттерін өзгертеді.
Сонымен қатар топырақтың құрамы мен құрылымы желімнің болуына байланысты. Олар әдетте гуминді коллоидтар. Бұл элементтер коагуляцияланған кезде конверсияға қабілеттітопырақ құрылымы суға төзімді. Бұл сипаттама гумустың мөлшеріне, механикалық құрамына, суды ұстап тұру және сіңіру қабілетіне, сонымен қатар оны капиллярлар арқылы жер бетіне жеткізуге байланысты. Жаңбырдан кейін мұндай жерлерде қыртыс түзілмейді, бұл өсіп келе жатқан өсімдіктердің тамырларына оттегінің түсуін азайтады.
Ауыр топырақтар
Механикалық құрамы бойынша құнарлы жерлер сазды және сазды, құмды, шымтезек болып бөлінеді. Олар қалай анықталады? Топырақтың механикалық құрамы сынамалар арқылы зерттеледі. Топырақ бөлшектерін жоғарғы горизонттың бірнеше жерінен алады, әрқайсысы 20 см шегініс жасайды. Содан кейін үлгілер бір-бірімен араласады және жай сумен паста тәрізді күйге дейін ылғалдандырылады. Егер сіз допты алсаңыз, бірақ оны шнурға айналдыру мүмкін болмаса, онда топырақ құмды саздақ ретінде жіктеледі. Осындай әрекеттерді оңай орындау арқылы жерді саздақ ретінде жіктеуге болады. Ал доптан шнур шығып, ол сақинаға жабылған жағдайда, топырақ сазға жатқызылады. Топырақтың бұл түрі ауыр болып саналады. Бұл топырақтардың тығыздығы мен тұтқырлығы жоғары. Олар оңай жабысады және өңдеу қиын, осылайша олардың атын растайды.
Қазу кезінде сазды топырақ ыдырамайды. Ол сынуы және ұсақталуы қиын үлкен кесектерді құрайды. Егер мұндай жер жыртылып, біраз уақыт жатуға рұқсат етілсе, онда барлық жұмыс ағынды суға кетеді. Біраз уақыттан кейін түйіршіктер қайтадан жабысады. Егістік қайтадан жыртылуы керек.
Ауыр топырақтардың мұндай әрекетінің себебі неде? Ол тым кішкентай құрылыммен байланыстыбөлшектерді біріктіріп, олардың арасында аз ғана бос орын қалдырады.
Сазды топырақтардың жоғары тығыздалуы нашар тыныс алуды тудырады. Бұл, өз кезегінде, өсімдіктердің тамырларының оттегімен жеткіліксіз қамтамасыз етілуіне әкеледі. Мұндай топырақта өмір сүретін микроорганизмдерге ауаның қол жетімділігі де шектеулі. Оттегінің аз мөлшері органикалық заттардың соңғы ыдырау өнімдеріне дейін ыдырау процесінің баяулауына әкеледі. Бұл өсімдіктерді өсіруге қажетті органикалық заттармен қамтамасыз ете алмайтын топырақты кедей етеді. Сондықтан саз қабаттарында биологиялық тіршілік аз. Мұндай жерлердің кейбір бөліктері тіпті өлі деп аталады. Оларда дамыған микробиологиялық орта жоқ.
Агрегатты топырақ бөлшектерінің сығуы олардың су өткізгіштігі сияқты жердің сипаттамаларымен байланысты. Сазды горизонттарда дамыған капиллярлық жүйе қалыптаспаған. Сондықтан олар арқылы ылғал өтпейді. Мұндай алқаптардағы өсімдіктердің тамыры өміріне қажетті суды әрең ала алады.
Ауыр топырақтардың тағы бір жағымсыз қасиеті бар. Егер оларда су жиналса, онда ол саз горизонтының төменгі қабаттарына өтпейді. Өсімдіктердің тамыр жүйесінің өсу аймағында айтарлықтай көлемдер қалады, бұл оның ыдырауына әкеледі.
Топырақтың ең жақсы құрылымын саз деп айту қиын. Ал бұл жаңбыр кезінде егістік қабаттың су басуы арқылы расталады. Құлаған тамшылар ұсақ топырақ агрегаттарын бұзады. саздыкесек суда жартылай еритін кішірек компоненттерге өтеді. Алынған суспензия топырақ агрегаттарын өте тығыз байланыстырады. Кептіруден кейін мұндай танаптар қатты және өте тығыз қыртыспен жабылады, бұл өсімдіктердің тамыр жүйесіне оттегінің, ылғалдың және жарықтың енуін шектейді. Бұл құбылыс «бетонды топырақ» деп аталады. Күн сәулесінің әсері топырақтың жарылуына әкеледі, оның құрылымы осы себепті одан да тығыз болады.
Иә, саз топырақтары микроэлементтер мен минералдарға бай. Алайда өсімдіктер оларды толық пайдалана алмайды. Өйткені, тамыр жүйесі тек еріген күйде болатын қоректік заттарды ғана сіңіре алады, сонымен қатар микроорганизмдерді өңдеудің соңғы өнімі болып табылады. Сазды топырақтардың су өткізгіштігі нашар. Олардың биологиялық өмірі нашар. Бұл өсімдіктің қалыпты қоректенуінің мүмкін еместігіне әсер етеді.
Мұндай жерлерде шығымдылықтың төмен болуы саз қабаттарының тығыздығына байланысты күн сәулесімен нашар қызуының салдары. Ауыл шаруашылығына арналған ең шеткі аймақтар жаз бойы жылусыз қалады.
Қатты топырақты жақсарту
Сазды алқаптардан қалыпты өнім алу үшін жерге борпылдақ және кесек құрылымды беру керек. Тек осы жағдайда ғана өсімдіктің өсуіне қолайлы жағдай жасалады. Ауыр деп саналатын топырақтың құрылымын қалай жақсартуға болады? Бұл топыраққа қопсыту және жарықтандыру компоненттерін жүйелі түрде енгізу арқылы мүмкін болады. Олар істей аладышымтезек немесе құм, әк немесе күл болуы керек. Сонымен қатар, өсімдіктердің өсуіне қолайлы жағдай жасау үшін көң мен компост қажет болады. Бұл компоненттер топырақта қалыпты биологиялық және қоректік орта жасайды.
Топырақ құрылымын ылғал сыйымдылығы жағынан жақсарту оған құм қосқанда мүмкін болады. Бұл бір мезгілде ауыр топырақтың жылу өткізгіштігін арттырады. Тегістеу процедурасынан кейін сазды горизонттар жылынып, тез құрғап, әрі қарай өңдеуге дайын болады.
Жеңіл немесе құмды топырақ
Мұндай көкжиектер үшін саз бөлшектерінің аз үлесі тән. Бұл топырақтың негізгі бөлігін құм алып жатыр. Қарашірік оларда аз мөлшерде ғана кездеседі.
Құмды топырақтар жеңіл деп аталады. Өйткені, оларды өңдеу өте оңай. Бұл топырақтың түйіршікті құрылымымен қолайлы. Соның арқасында мұндай көкжиектер су мен ауа өткізгіштігінің жоғары көрсеткіштеріне ие. Дегенмен, олар эрозияға ұшырайды және олардың қабаттарында ылғалды сақтай алмайды. Сонымен қатар, құмды топырақтар жақсы жылынып қана қоймайды. Олар да өте тез суытады.
Бірақ бұл ең жақсы топырақ құрылымын құмды деп айту мүмкін еместігінің жалғыз себебі емес. Мұндай көкжиектерде биологиялық өмір нашар. Бұл мұндай топырақта өмір сүретін микроорганизмдер үшін қоректік заттар мен ылғалдың жетіспеушілігіне байланысты.
Құмды топырақты жақсарту
Жақсы өнім алу үшін жеңіл топыраққа байланыстырушы және тығыздаушы компоненттер үнемі жағылады. Топырақ құрылымын жақсарту,жеңіл ретінде жіктеледі, шымтезек немесе лай түзілімдерімен, бұрғылау ұнымен немесе сазмен араласқанда мүмкін болады. Бұл құм бөлшектерінің арасындағы тесіктерді толтырады. Ал өсімдіктерге қолайлы биологиялық ортаның пайда болуы үшін қарашірік пен компостты енгізу қажет болады.
Тыңайтқыштармен байыту мәселесінде құмды топырақтардың ерекшеліктерін де ескеру қажет. Жеңіл топырақтар ылғалды жақсы өткізеді, олардан барлық пайдалы элементтерді жуады. Сондықтан мұндай алқаптардағы минералды тыңайтқыштар тек тез әсер ететін тыңайтқыштарды пайдаланады және оларды жиі, бірақ аз мөлшерде енгізеді.
Орташа топырақ
Сазды жерлер егіншілік пен бау-бақша өсіруге ең қолайлы. Олар ең жақсы топырақ құрылымына ие, олардың айырмашылығы түйіршікті тұйықтығында жатыр. Мұндай топырақтың құрамына қатты, айтарлықтай үлкен бөлшектер де, ұсақ шаң тәрізді компоненттер де кіреді. Мұндай алқаптардағы жерлерді өңдеу оңай. Жер жыртқаннан кейін олар түйілмейді және тығыз түйіршіктер түзбейді.
Сазды топырақтарда микроорганизмдердің белсенді тіршілігіне байланысты қорлары толығатын көптеген минералдар мен қоректік заттар болады. Мұндай топырақтардың ауа және су өткізгіштігі жоғары болады. Олар ылғалды жақсы сақтайды, сонымен қатар күн сәулесінің әсерінен тез және біркелкі қызады. Теңгерімді ылғалдың арқасында саздақтарда тұрақты температура режимі сақталады.
Орташа топырақты жақсарту
Қолдау үшінқоректік заттармен қамтамасыз ету тиісті деңгейде, саздақ жерлер мезгіл-мезгіл компостпен ұрықтандырылуы керек. Қосымша минералды және органикалық тыңайтқыштар егістік жердің жай-күйін алдын ала талдаудан кейін мақсатты түрде енгізіледі.
